汉中市2018届高三年级教学质量第一次检测物理考试
一、选择题
1. 关于物理学研究方法，下列叙述中正确的是（）
A. 伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法
B. 用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法
C. 在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法
D. 法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法
【答案】B
【解析】试题分析：伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是建立理想实验模型的方法．故A错误．点电荷是理想化的模型，采用的是建立理想化物理模型的方法．故B正确．在探究求合力方法的实验中使用了等效替代法，故C错误．法拉第在研究电磁感应现象时，对所做的实验进行归纳总结，得出结论．采用的是归纳法．故D错误．
考点：考查了对物理学史的理解
点评：高中物理学习的过程中会遇到许多物理分析方法，这些方法对学习物理有很大的帮助．故在理解概念和规律的同时，注意物理方法的积累．
2. 如图甲，笔记本电脑散热底座一般有四个卡位用来调节角度。某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4(如图乙)，电脑始终处于静止状态，则（ ）
A. 电脑受到的支持力变小
B. 电脑受到的摩擦力变大
C. 散热底座对电脑的作用力的合力不变
D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力
【答案】C
【解析】由图知卡位1缓慢地调至卡位4的过程中，散热底座与水平面的夹角θ减小，以电脑为研究对象，受力分析，有重力、支持力、摩擦力，由几何关系知，支持力，摩擦力，可知支持力增大，摩擦力减小，故A、B
错误；根据平衡条件知散热底座对电脑的作用力为支持力与摩擦力的合力等于电脑重力保持不变，所以C D正确；
故选CD。
3. 在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是（）
A. 在c、d、e、f四点中，C点的电场最强
B. 在c、d、e、f四点中，f点的电势最高
C. 若将某电子由c移到f，其电势能将增大
D. 将电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动
【答案】C
【解析】在c、d、e、f 四点中，f点所处的等势面角密集，故电场线也密集，场强较大，选项A错误；因B 供电线的电势高于A 电线的电势，故c等势面电势最高，选项B错误；f点电势最低，故若将某电子由c 移到f，其电势能将增大，选项C正确；电场方向由c等势面指向f等势面，故将某电子在d 点由静止释放，它会向c点所在等势面运动，选项D错误；故选C.
4. 如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器的因素（如图）。设两极板正对面积为Ｓ，极板间的距离为ｄ，静电计指针偏角为θ。实验中极板所带电荷量不变，若
A. 保持S不变，减小d，θ则变小；
B. 保持S不变，减小d，θ则不变
C. 保持d不变，减小S，θ则变小；
D. 保持d不变，增大S，θ则不变
【答案】A
【解析】AB：电容器的电容，保持S不变，减小d，电容器的电容增大；极板所带电荷量不变，据，两极板间电压减小，则静电计指针偏角θ减小。故A项正确，B项错误。
C：电容器的电容，保持d不变，减小S，电容器的电容减小；极板所带电荷量不变，据，两极板间电压增大，则静电计指针偏角θ增大。故C项错误。
D：电容器的电容，保持d不变，增大S，电容器的电容增大；极板所带电荷量不变，据，两极板间电压减小，则静电计指针偏角θ减小。故D项错误。
点睛：和分别是电容的决定式和定义式。
5. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2Ω的电动机。闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1A，则（）
A. 副线圈两端电压为
B. 电动机输出的机械功率为
C. 通过电动机的交流电频率为
D. 突然卡住电动机，原线圈输入功率变小
【答案】C
【解析】试题分析：输入电压最大值为V，则有效值：，，则A错误；输出的机械功率：，则B错误；由乙图知周期为0.02S，则，则C正确；卡住电动机，电路中电流变大，输出功率增加，则原线圈输入功率增加，则D错误．故选C.
考点：变压器；电功率
6. 空降兵是现代军队的重要兵种。一次训练中，空降兵从静止在空中的直升机上竖直跳下（初速度可看成零，未打开降落伞不计空气阻力），下落高度h之后打开降落伞，接着又下降高度H之后，空降兵达到匀速。设空降兵打开降落伞之后受到的空气阻力与速度平方成正比，比例系数为k，即f=kv2，那么关于空降兵的说法正确的是（ ）
A. 空降兵从跳下到下落高度为h时，机械能一定损失了mgh
B. 空降兵从跳下到刚匀速时，重力势能一定减少了mgH
C. 空降兵匀速下降时，速度大小为
D. 空降兵从跳下到刚匀速的过程，空降兵克服阻力做功为
【答案】C
【解析】A：空降兵从跳下到下落高度为h的过程中，只有重力做功，机械能不变。故A项错误。
B：空降兵从跳下到刚匀速时，重力做功，重力势能一定减少了．故B项错误。
C：空降兵匀速运动时，重力与阻力大小相等，所以：，得：。故C项正确。
D：空降兵从跳下到刚匀速的过程，重力和阻力对空降兵做的功等于空降兵动能的变化，即：得： 。故D项错误。
7. 2017年6月15日，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”。“慧眼”的成功发射将显著提升我国大型科学卫星研制水平，填补我国国X射线探测卫星的空白，实现我国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的超越。“慧眼”研究的对象主要是黑洞、中子星和射线暴等致密天体和爆发现象。在利用“慧眼”观测美丽的银河系时，若发现某双黑洞间的距离为L，只在彼此之间的万有引力作用下做匀速圆周运动，其运动周期为T，引力常量为G，则双黑洞总质量为（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】对双黑洞中的任一黑洞：得
对另一黑洞： 得
又 联立可得：
则即
双黑洞总质量。故A项正确。
点睛：双星模型与卫星模型是万有引力部分的典型模型，要能熟练应用。
8. 如图所示，质量为的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为的木块。时刻起，给木块施加一水平恒力F，分别用、和、表示木板、木块的加速度和速度大小，下列图中可能符合运动情况的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】A：木块和木板可能保持相对静止，一起做匀加速直线运动，加速度大小相等，故A项正确。
BCD：木块可能相对木板向前滑，即木块的加速度大于木板的加速度()，都做匀加速直运动。故BD两项均错误，C项正确。
点睛：板块模型是牛顿运动定律部分的典型模型，分拉力作用在物块上，作用在木板上；地面光滑还是粗糙；对各种可能情况要能熟练掌握。
9. 一个质量为m，带电量为+q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在
着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长。已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动
B. 若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相等
C. 若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相等
D. 小球经过每个电场区过程机械能的减少量相等
【答案】ABD
【解析】A：将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解：水平方向不受外力，以v0做匀速直线运动，故A项正确。
B：竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为g，竖直向下。
有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，当电场强度等于时，电场力等于2mg，故在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上。
两区域相互间隔，竖直高度相等，根据对称性，小球在第一个无场区竖直方向做自由落体运动，在第一电场区竖直方向做匀减速运动，速度刚好减为零。
接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区竖直方向都是自由落体运动，每次通过电场区竖直方向都是末速度为零匀减速直线运动。
故B项正确。
C：竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为g，竖直向下。
有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，当电场强度等于时，电场力等于mg，故在电场区小球所受的合力为零。
在无电场区小球竖直方向做匀加速运动，在电场区小球竖直方向做匀速直线运动。经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不相等。故C项错误。
D：
小球经过每个电场区过程机械能的减少量等于克服电场力做的功。每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，竖直高度相等；每一电场区电场力做的功相等。故D正确。
点睛：对称性处理物理运动过程比列式分析要快捷。
10. 如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量的瞬时变化率和a、b两端的电圧Uab随时间t变化的图象中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】由电流图象得， ，k是比例系数，设金属棒长为L。
CD：a、b两端的电圧。故C项错误，D项正确。
二、非选择题
11. （1）用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是_____（选填“甲”或“乙”）。
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，此示数为_______mm。
（3）在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50Hz，打出一段纸带如图所示。纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度v=____m/s。
【答案】 (1). 甲 (2). 6.700 (3). 0.36
【解析】（1）让球直径卡在两外测量爪之间，测量方法正确的是甲。
(2) 螺旋测微器示数
12. 某探究小组测量直流恒流源的输出电流I0和定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。
实验器材如下：
直流恒流源(电源输出的直流电流I0保持不变，I0约为0.8A)；
待测电阻Rx(阻值约为20)；
滑动变阻器R(最大阻值约为70)；
电压表V(量程15V，内阻约为15k)；
电流表A(量程0.6A，内阻约为0.2)；
请回答下列问题。
（1）实验所用器材如图乙所示，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接_____。
（2）电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到____处(选填“a”、“b”)。
（3）所得实验数据如下表，请在图丙所示的直角坐标系上画出U—I图象_____。
（4）根据所画U—I图象，可求得直流恒流源输出电流I0=_____A，待测电阻的阻值Rx=_____。(结果保留两位有效数字)
【答案】 (1). (2). a (3). (4). 0.80A～1.0A (5). 18Ω～23Ω
【解析】（1）根据原理图可得出对应的实物图
（2）为了让电流表中电流由最小值开始调节，保证开关S闭合后，流过电流表的电流不会超过电流表量程；滑动变阻器应从最大阻值开始调节；电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到a处。
(3) 根据表中数据可以得出对应的U﹣I图象
（4）当电压为零时此时滑动变阻器短路，流过Rx的电流为零，此时电流表电流为直流电源中的电流，则可知电流I0=0.87A；
由图可知，当电压为10V时，电流为0.40A，则此时流过待测电阻的电流
，由欧姆定律可得：
13. 汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹，如图是镇巴三元圈子崖天坑，最大深度320m，在某次勘察中，探险队员利用探险绳从坑沿到坑底仅用89s（可认为是竖直的），若队员先以加速度a从静止开始做匀加速运动，经过40s速度为5m/s，然后以此速度匀速运动，最后匀减速到达坑底速度恰好为零。
（1）求匀加速阶段的加速度a大小及匀加速下降的高度h。
（2）求队员匀速运动的时间。
【答案】（1）；100m（2）39s
【解析】（1）
(2) 设匀速运动时间为 ，匀速下降的高度为，由题意有
匀减速过程
联立解得：
14. 如图所示，虚线圆所围的区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场和另一未知匀强电场（未画），一电子从A点沿直径AO方向以速度v射入该区域。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子所受的重力。
（1）若电子做直线运动，求匀强电场的电场强度E的大小和方向；
（2）若撤掉电场，其它条件不变，电子束经过磁场区域后其运动方向与原入射方向的夹角为θ，求圆形磁场区域的半径r和电子在磁场中运动的时间t。
【答案】（1）；垂直OA竖直向下（2）；
【解析】(1) 若电子做直线运动，据得 场强垂直OA竖直向下。
（2）若撤掉电场，电子在磁场中做匀速圆周运动，电子束经过磁场区域后其运动方向与原入射方向的夹角为θ，轨迹如图：
则 解得：
找出轨迹圆的圆心Ｏ,如图所示，由几何关系得：
解得：
设电子做匀速圆周运动的周期为T，有：
电子在磁场中运动的时间为：
解得：
点睛：带电粒子在磁场中的运动，关键是根据条件画出对应的轨迹，根据几何关系求出对应半径，然后使用半径公式或周期公式求解对应问题。
15. 如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为M=0.2kg的小球P和质量为m=0.1kg的小球Q,P、Q之间压缩一轻弹簧（轻弹簧与两小球不拴接），桌面边缘E处放置一质量也为m=0.1kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平面相切的光滑竖直的半圆轨道。释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出,小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道,恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出,落在水平地面上的D点。已知桌面高为h=0.2m,D点到桌面边缘的水平距离为x=0.2m,重力加速度为，求：
（1）小球P经过半圆轨道最低点B时对轨道的压力大小；
（2）小球Q与橡皮泥球S碰撞前的速度大小；
（3）被压缩的轻弹簧的弹性势能。
【答案】（1）12N（2）2m/s（3）0.3J
【解析】(1)小球P恰好到达C点： ，则
对于小球P，从B→C,由动能定理得： ，则
在B点： ，则
由牛顿第三定律得，小球P经过半圆轨道最低点B时对轨道的压力大小为12N
(2) 小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点： 解得：
Q与橡皮泥球S碰撞动量守恒： 则
(3)P、Q和弹簧组成的系统动量守恒：，则
P、Q和弹簧组成的系统，由能量守恒定律得： ，则
16. 以下说法正确的是（）
A. 晶体一定具有规则形状且有各向异性的特征
B. 液体的分子势能与液体的体积有关
C. 水的饱和汽压随温度变化
D. 组成固体液体气体的物质分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”
E. 分子质量不同的两种气体，温度相同时，其分子的平均动能一定相同
【答案】BCE
【解析】A：单晶体一定具有规则形状且有各向异性的特征，多晶体不具有规则形状且各向同性。故A项错误。
B：物体(包括固体、液体和气体)的分子势能与物体的体积有关。故B项正确。
C：水的饱和汽压随温度的升高而增大。故C项正确。
D：只有晶体的分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”。故D项错误。
E：温度是分子平均动能的标志。分子质量不同的两种气体，温度相同时，其分子的平均动能一定相同。故E项正确。
17. 如图，用质量的绝热活塞在绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦力忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度，气体的温度，现用汽缸内一电热丝（未画）给汽缸缓慢加热，加热至，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度处，此过程中被封闭气体增加的内能，已知大气压强，重力加速度，活塞横截面积求：
①初始时汽缸内气体的压强和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度
②此过程中缸内气体吸收的热量Q；
【答案】①；0.9；②424J
【解析】①开始时，对活塞由平衡条件得： ，解得：
气体做等压变化，根据气体状态方程可得： ，解得：
② 气体在膨胀过程中做功
由热力学第一定律得：
18. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中的实线所示，t=0.1s时刻的波形图如图中的虚线所示，若该波传播的速度为10m/s，则（）
A. t=0时刻质点a沿y轴正方向运动
B. 这列波沿x轴正方向传播
C. 这列波的周期为0.4s
D. 从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4m
E. 处质点的振动方程为
【答案】CDE
【解析】AB：由图可知波的波长λ=4m，在时间t=0.1s内，波传播的距离为 ，根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负向传播；t=0时刻质点a向y轴负方向运动。故AB两项均错误。
C：由，得。故C项正确。
D：从t=0时刻开始质点a经0.2s是半个周期，通过的路程为2倍的振幅，。故D项正确。
E：x=2m处的质点起始位置在平衡位置且向y轴负方向振动，振动方程为。故E项正确。
19. 半径为R、折射率的半球形玻璃砖，截面如图所示，O为圆心，相同频率的单色光束a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好发生全反射。求：
①玻璃砖发生全反射的临界角C；
②光束a、b在玻璃砖底产生的两个光斑间的距离0B。
【答案】①45︒②
【解析】①a光线在O点恰好发生全反射，有 其中解得：
②由①中的结论和几何关系可知，b光线在玻璃砖顶的入射角，折射角为r，由折射定律有：解得：
根据几何关系有：解得：
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